JP4873986B2

JP4873986B2 - 緑色系発光蛍光体、緑色系発光蛍光体の製造方法および白色光発光装置

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Publication number: JP4873986B2
Application number: JP2006126010A
Authority: JP
Inventors: 雄之山根; 広平角野
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Air Water Inc
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Air Water Inc
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007297498A

Description

本発明は、緑色系発光蛍光体、緑色系発光蛍光体の製造方法および白色光発光装置に関し、特に、色純度および演色性に優れた緑色系の光を発光可能な緑色系発光蛍光体、その緑色系発光蛍光体の製造方法およびその緑色系発光蛍光体を用いた白色光発光装置する。

現在、蛍光表示板などで急速に普及している白色光発光装置は、青色系の光を発光する青色系発光ダイオード（青色ＬＥＤ）とその青色ＬＥＤから発光された青色系の光が照射されることにより黄色系の光を発光する黄色系発光蛍光体とを組み合わせた構成のものが一般的である。

この白色光発光装置は、青色ＬＥＤをたとえば（Ｙ，Ｇｄ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅの式で表わされる黄色系発光蛍光体ＹＡＧを膜状にしたもので覆うことにより構成されている。黄色系発光蛍光体ＹＡＧには透過部分があるため、その透過部分から透過された青色ＬＥＤからの青色系の光とその光によって励起された黄色系発光蛍光体ＹＡＧからの黄色系の光とが同時に発光されることで人間の目には白色光として認識される。

しかしながら、このような構成の白色光発光装置から発光される白色光は青味掛かっているため、今後のより高精細なディスプレイへや照明への適用を考えた場合に、純粋な白色としての演色性に問題がある。

そこで、上記の構成の白色光発光装置よりも演色性に優れた白色光を発光させるため、青色ＬＥＤと青色ＬＥＤからの青色系の光によって励起されて赤色系の光を発光する赤色系発光蛍光体と青色ＬＥＤからの青色系の光によって励起されて緑色系の光を発光する緑色系発光蛍光体とを組み合わせた構成の白色光発光装置について盛んに研究が行なわれている。
特開２００４−２９６８３０号公報特開２００２−６４２２０号公報

たとえば、特許文献１および特許文献２には、青色ＬＥＤ、赤色系発光蛍光体および緑色系発光蛍光体を組み合わせた構成の白色光発光装置が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載されている白色光発光装置においては、緑色系発光蛍光体を構成する付活剤にｆ−ｆ遷移を利用しないＭｎまたはＭｎ⁴⁺が用いられているために、緑色系の光の発光がブロードとなり、緑色系の光の色純度に問題があった。

また、特許文献２に記載されている白色光発光装置においては、緑色系発光蛍光体を構成する付活剤にｆ−ｆ遷移を利用するＴｂが用いられているが、マトリックスが酸化物からなるために、その作製に１６００℃もの焼成温度が必要とされるとともに耐熱性の高い電気炉が必要となって、その作製に莫大なエネルギが必要になるという問題があった。また、特許文献２の図７に記載されているように、特許文献２の緑色系発光蛍光体から発光される緑色系の光には青色系の光および赤色系の光がそれぞれ混ざっているために、緑色系の光としての演色性についても問題があった。

本発明の目的は、色純度および演色性に優れた緑色系の光を発光可能な緑色系発光蛍光体、その緑色系発光蛍光体の製造方法およびその緑色系発光蛍光体を用いた白色光発光装置を提供することにある。

本発明は、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を照射することにより５２５ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長の光を発光する緑色系発光蛍光体であって、マトリックスとして塩化イットリウムを含み、付活剤としてＨｏ ³⁺を含む、緑色系発光蛍光体である。

また、本発明は、上記の緑色系発光蛍光体を製造する方法であって、マトリックスの原料となるマトリックス原料と付活剤の原料となる付活剤原料とを含む混合物について第１回目の焼成をする工程と、第１回目の焼成後の混合物を粉砕して第２回目の焼成をする工程と、を含む、緑色系発光蛍光体の製造方法である。

ここで、本発明の緑色系発光蛍光体の製造方法においては、第１回目の焼成は８２０℃以上９２０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれ、第２回目の焼成は７５０℃以上８５０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれることが好ましい。

さらに、本発明は、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を発光する青色系発光素子と、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光が照射されることによって５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長の光を発光する赤色系発光蛍光体と、上記の緑色系発光蛍光体と、を備えた、白色光発光装置である。

本発明によれば、色純度および演色性に優れた緑色系の光を発光可能な緑色系発光蛍光体、その緑色系発光蛍光体の製造方法およびその緑色系発光蛍光体を用いた白色光発光装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

本発明は、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を照射することにより５２５ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長の光を発光する緑色系発光蛍光体であって、マトリックスとして塩化物を含み、付活剤として希土類元素イオンを含む、緑色系発光蛍光体であることを特徴としている。

ここで、マトリックスとしての塩化物としては、たとえば、Ｌｎ_jＣｌ_kの組成式（１）で表わされる塩化物を用いることができる。なお、上記の組成式（１）において、Ｌｎは希土類元素を示し、Ｃｌは塩素を示す。また、上記の組成式（１）において、ｊは希土類元素の組成比を示し、ｋは塩素の組成比を示し、ｊおよびｋはそれぞれ２≦ｋ／ｊ≦４の関係を満たす実数を示す。また、上記の組成式（１）において、Ｌｎとしては、たとえば、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｇｄ（ガドリニウム）またはＹｂ（イッテルビウム）などが挙げられる。

上記の組成式（１）で表わされる塩化物をマトリックスとして用いた場合には、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率が向上する傾向にある。これは、上記の組成式（１）で表わされる塩化物をマトリックスとして用いた場合には、無輻射緩和が少なくなることから、光を発する準位にあるエネルギが熱等に変換されずにそのまま光として放出される確率が高くなるためである。

また、マトリックスとしての塩化物としては、たとえば、Ａ_xＢ_yＣｌ_zの組成式（２）で表わされる塩化物を用いることができる。なお、上記の組成式（２）において、Ａはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を示し、Ｂは希土類元素を示し、ｘはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の組成比を示し、ｙは希土類元素の組成比を示し、ｚは塩素の組成比を示す。また、上記の組成式（２）において、ｘは０．１≦ｘ≦１０、好ましくは０．５≦ｘ≦７、さらに好ましくは１≦ｘ≦４の範囲内にある実数を示す。また、ｙは０．１≦ｙ≦１０、好ましくは０．３≦ｙ≦５、さらに好ましくは０．５≦ｙ≦３の範囲内にある実数を示す。また、ｚは０．４≦ｚ≦６０、好ましくは１．９≦ｚ≦２９、さらに好ましくは３．５≦ｚ≦１７の範囲内にある実数を示す。ｘ、ｙおよびｚで示される実数がこれらの範囲内にある場合には、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率をより向上させることができる傾向にある。

また、上記の組成式（２）で表わされる塩化物は、Ａ_xＣｌ_z1の組成式（３）で表わされるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物と、Ｂ_yＣｌ_z2の組成式（４）で表わされる希土類元素の塩化物とから構成される。なお、ｚ１およびｚ２はそれぞれ、ｚ１＋ｚ２＝ｚの式を満たす実数を示している。

上記の組成式（３）で表わされるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物をマトリックス中に含めた場合には、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率をより向上させることができる傾向にある。これは、酸化物をマトリックスとして用いた場合と比べてマトリックス中のイオン間の結合エネルギが小さくなり、無輻射緩和が少なくなることから、光を発する準位にあるエネルギが熱等に変換されずにそのまま光として放出される確率が高くなるためである。

また、上記の組成式（４）で表わされる希土類元素の塩化物をマトリックス中に含めることによって、さらに本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率を向上させることができる。

また、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率を向上させる観点からは、上記の組成式（２）および組成式（３）において、Ａで示されるアルカリ金属またはアルカリ土類金属が、Ｂａ（バリウム）、Ｋ（カリウム）およびＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれるいずれか一種類の金属であることが好ましく、なかでもＢａであることがより好ましい。また、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率を向上させる観点からは、上記の組成式（４）において、Ｂで示される希土類元素が、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、ＧｄおよびＹｂからなる群より選ばれるいずれか一種類であることが好ましく、なかでもＹであることがより好ましい。

したがって、上記の組成式（２）で表わされる塩化物は、ＡがＢａを示し、ＢがＹを示すＢａ_xＹ_yＣｌ_zの組成式（５）で表わされる複合塩化物であることが本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率を特に優れたものとすることができる点で好ましい。

また、本発明において付活剤として用いられる希土類元素イオンとしては、Ｈｏ³⁺を用いることが好ましい。これは、本発明者が鋭意検討した結果、マトリックスとして上記の塩化物を用い、付活剤としてＨｏ³⁺を用いた場合には、色純度および演色性が特に優れた緑色系の光を発光する緑色系発光蛍光体を得ることができることを見いだしたことによるものである。

本発明の緑色系発光蛍光体は、たとえば以下のようにして作製することができる。まず、マトリックスの原料となる塩化物の無水塩（マトリックス原料）と付活剤の原料となる希土類塩化物の無水塩（付活剤原料）とを少なくとも混合して混合物を作製する。ここで、マトリックス原料となる塩化物の無水塩および付活剤原料となる希土類塩化物の無水塩はそれぞれ、たとえば、希土類元素の酸化物または炭酸塩を塩酸などに溶解させた後に加熱して脱水することにより得ることができる。

なお、上記の組成式（１）で表わされる塩化物をマトリックスとして用いる場合のマトリックス原料としてはＬｎで示される希土類元素の塩化物の無水塩が該当する。また、上記の組成式（２）で表わされる塩化物をマトリックスとして用いる場合のマトリックス原料としては上記の組成式（３）で表わされるアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物の無水塩と上記の組成式（４）で表わされる希土類元素の塩化物の無水塩とを混合したものが該当する。

また、マトリックス原料となる塩化物の無水塩と付活剤原料となる希土類塩化物の無水塩とは、モル比（マトリックス原料の物質量／付活剤原料の物質量）が１／１０以上１５００以下となるように混合されることが好ましく、１／３０以上１０００以下となるように混合されることがより好ましく、１／４０以上５００以下となるように混合されることがさらに好ましい。上記のモル比（マトリックス原料の物質量／付活剤原料の物質量）が１／１０未満となるように混合された場合には付活剤原料となる希土類塩化物の無水塩の混合量が多すぎて濃度消光が起こる傾向にあり、上記のモル比（マトリックス原料の物質量／付活剤原料の物質量）が１５００よりも大きくなるように混合された場合には、緑色系発光蛍光体全体が吸収する励起エネルギが少なすぎて、発光強度が弱くなる傾向にある。また、上記のモル比（マトリックス原料の物質量／付活剤原料の物質量）が１／３０以上１０００以下、特に１／４０以上５００以下となるように混合された場合には付活剤となる希土類元素イオンが励起エネルギを捕捉する確率と濃度消光とのバランスが優れているため、緑色系発光蛍光体の発光強度をさらに向上させることができる傾向にある。

また、上記の混合物には添加剤を添加することができる。なかでも添加剤としては、塩化アンモニウムを添加することが好ましい。この場合には、付活剤となる希土類元素イオンがマトリックス中に溶け込みやすくなり、また、不純物となるオキシ塩化物の副生成がなくなることから、より高品質の緑色系発光蛍光体を得ることができる。また、塩化アンモニウムは、後述する焼成の工程で系外に放出されるため、緑色系発光蛍光体の組成に影響を及ぼさない。

ここで、塩化アンモニウムは、上記のマトリックス原料となる塩化物の無水塩と塩化アンモニウムとのモル比（マトリックス原料の物質量／塩化アンモニウムの物質量）が１／１０以上５以下であることが好ましく、１／７以上２以下であることがより好ましい。上記のモル比（マトリックス原料の物質量／塩化アンモニウムの物質量）が１／１０未満である場合には、塩化アンモニウムの添加量が少なすぎて塩化アンモニウムを添加した効果が十分に得られない傾向にあり、上記のモル比（マトリックス原料の物質量／塩化アンモニウムの物質量）が５よりも大きい場合には塩化アンモニウムの添加量が多すぎて緑色系発光蛍光体の発光強度および発光効率が低下する傾向にある。また、上記のモル比（マトリックス原料の物質量／塩化アンモニウムの物質量）が１／７以上２以下である場合には、付活剤となる希土類元素イオンがマトリックス中によく溶け込んで発光強度および発光効率に優れた高品質の緑色系発光蛍光体が得られる傾向にある。

次に、上記のようにして得られたマトリックスの原料となるマトリックス原料と付活剤の原料となる付活剤原料とを含む混合物について第１回目の焼成を行なう。ここで、第１回目の焼成は、たとえば純度９９．９９％以上のアルゴンまたは窒素などからなる高純度の乾燥不活性ガス雰囲気下で上記の混合物を加熱することにより行なうことができる。そして、第１回目の焼成により溶解した上記の混合物は室温まで冷却することによって固化し、固化後の混合物を粉砕することによって本発明の緑色系発光蛍光体を得ることができる。

ここで、本発明においては、第１回目の焼成後に粉砕した上記の混合物について第２回目の焼成をすることが好ましい。この場合には、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度がさらに向上する傾向にある。なお、第２回目の焼成は、第１回目の焼成と同様に、たとえば純度９９．９９％以上のアルゴンまたは窒素などからなる高純度の乾燥不活性ガス雰囲気下で上記の混合物を加熱することにより行なうことができ、第２回目の焼成により溶解した上記の混合物を室温まで冷却することによって固化し、固化後の混合物を粉砕することによって本発明の緑色系発光蛍光体が得られる。また、本発明においては、第２回目の焼成後にさらに１回以上の焼成を行なってもよい。

また、本発明において、第１回目の焼成後に第２回目の焼成をする場合には、第１回目の焼成は上記の高純度の乾燥不活性ガス雰囲気下で８２０℃以上９２０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれることが好ましく、第２回目の焼成は上記の高純度の乾燥不活性ガス雰囲気下で７５０℃以上８５０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれることが好ましい。この場合には、本発明の緑色系発光蛍光体の発光強度をさらに大きく向上することができる傾向にある。

図１に、本発明の白色光発光装置の好ましい一例の模式的な構成を示す。この白色光発光装置１は、ダイボンディング用フレーム２と、ダイボンディング用フレーム２のカップ２ａ上に電気的に接続された青色系発光素子３と、ワイヤボンディング用フレーム４と、青色系発光素子３とワイヤボンディング用フレーム４とを接続するボンディングワイヤ５と、赤色系発光蛍光体６ａと、上述した本発明の緑色系発光蛍光体６ｂと、赤色系発光蛍光体６ａおよび緑色系発光蛍光体６ｂが混合されている樹脂７と、を備えている。

ここで、青色系発光素子３としては、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を含む光を発光する発光素子であれば特に限定されず用いることができ、このような青色系発光素子３としては、たとえば発光層がＩＩＩ族元素の窒化物結晶からなる発光ダイオードまたは活性層がＩＩＩ族元素の窒化物結晶からなるレーザダイオードなどを用いることができる。

また、赤色系発光蛍光体６ａとしては、たとえば従来から公知のＬａ₂Ｏ₂Ｓ：ＥｕまたはＣａ₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕなどの式で表わされる蛍光体を用いることができる。なお、赤色系発光蛍光体６ａを表わす上記の式において、「：」の左側がマトリックスの組成を示し、「：」の右側が付活剤の種類を表わしている。

また、樹脂７としては、たとえば、従来から公知のエポキシ樹脂などを用いることができる。

このような構成の本発明の白色光発光装置においては、青色系発光素子３から４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の青色系の光８ａが発光され、その青色系の光８ａの一部が樹脂７中の赤色系発光蛍光体６ａおよび緑色系発光蛍光体６ｂにそれぞれ照射される。そして、赤色系発光蛍光体６ａからは５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長の赤色系の光８ｂが発光し、緑色系発光蛍光体６ｂからは５２５ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長の緑色系の光８ｃが発光される。そして、上記の青色系発光素子３から発光された青色系の光８ａと、赤色系発光蛍光体６ａから発光された赤色系の光８ｂと、緑色系発光蛍光体６ｂから発光された緑色系の光８ｃとが組み合わさることによって、本発明の白色光発光装置から発光された光が人間の目には白色光として認識される。

ここで、本発明の白色光発光装置は、色純度および演色性に優れた緑色系の光を発光する本発明の緑色系発光蛍光体を用いていることから、従来にはないような白色光を発光し得る。

また、本発明の白色光発光装置は、青色系、赤色系および緑色系の光の三原色で構成された白色光発光であるため、従来の白色光発光装置の青色系の光および黄色系の光で構成された白色光発光と比べて演色性が高くなる。その結果、本発明の白色光発光装置は、大型ディスプレイ用などの演色性の高さを求められる用途に好適に利用されると考えられる。

なお、本発明の白色光発光装置は、たとえば、ダイボンディング用フレーム２のカップ２ａ上に青色系発光素子３を電気的に接続し、ボンディングワイヤ５によって青色系発光素子３とワイヤボンディング用フレーム４とを電気的に接続した部材の一部を、上記の赤色系発光蛍光体６ａおよび緑色系発光蛍光体６ｂが混ぜ込まれた樹脂７中に浸漬させて、樹脂７をモールドすることにより作製することができる。

まず、純度９９．９％のＹ₂Ｏ₃（阿南化成（株）製）を１ｍｏｌ／ｌ秤量し、純水でＨＣｌ濃度が６ｍｏｌ／ｌに調整されたＨＣｌ水溶液（和光純薬工業（株）製）３００ｍｌ中に上記秤量後のＹ₂Ｏ₃を溶解させた。

次に、Ｙ₂Ｏ₃の溶解後のＨＣｌ水溶液をセパラブルフラスコ内でダイヤフラムポンプ（（株）岩城硝子製、ＦＴＰ−２０Ａ型）を用いて、１０ｍｍＨｇの圧力下１００℃の雰囲気中で２０時間減圧蒸発させた後、乾燥Ａｒガスを導入して常圧に戻し、得られた岩塩状の結晶を乳鉢で粉砕することによって水和物を得た。この水和物をさらに１０ｍｍＨｇの圧力下１０５℃の雰囲気中で１５時間減圧蒸発させた後、小型粉砕器（柴田科学（株）製、ＳＣＭ−４０Ａ型）で粉砕して、１０ｍｍＨｇの圧力下１３０℃の雰囲気中で４８時間減圧乾燥させた。減圧乾燥後、乾燥Ａｒガスを導入して常圧に戻すことによって、ＹＣｌ₃の無水塩を得た。

また、純度９９．９％のＨｏ₂Ｏ₃（和光純薬工業（株）製）についても上記のＹＣｌ₃の無水塩を得た操作と同一の操作を行なうことによって、ＨｏＣｌ₃の無水塩を得た。

次いで、特級・塩化アンモニウムＮＨ₄Ｃｌ（和光純薬工業（株）製）を１０ｍｍＨｇの圧力下１２０℃の乾燥Ａｒガス雰囲気中に５時間曝すことによって加熱した。そして、乾燥Ａｒガスを導入して常圧に戻すことによって、乾燥ＮＨ₄Ｃｌを得た。

上記で得られたＹＣｌ₃の無水塩、ＨｏＣｌ₃の無水塩および乾燥ＮＨ₄Ｃｌのモル比が、ＹＣｌ₃の無水塩：ＨｏＣｌ₃の無水塩：乾燥ＮＨ₄Ｃｌ＝１００：１：１００となり、全量が４０ｇとなるように乾燥Ａｒガスの雰囲気下（露点−８５℃以下）のグローブボックス（（株）美和製作所製、ＭＤＢ−１Ｂ−Ｔ型）内で、ＹＣｌ₃の無水塩、ＨｏＣｌ₃の無水塩および乾燥ＮＨ₄Ｃｌのそれぞれを秤量した。これらを乳鉢で混合し、その混合物を高純度アルミナ坩堝（容量１００ｍｌ）に入れ、乾燥Ａｒガス雰囲気中で１時間かけて８５０℃まで昇温し、その温度で２時間焼成した後、４時間かけて室温に戻した。その後、瑪瑙乳鉢で粉砕して、ＹＣｌ₃：Ｈｏ³⁺の式で表わされる緑色系発光蛍光体を得た。この緑色系発光蛍光体を実施例１の緑色系発光蛍光体とした。

さらに、これを高純度アルミナ坩堝（容量１００ｍｌ）に入れ、乾燥Ａｒガス雰囲気中で１時間かけて８００℃まで昇温し、その温度で２時間焼成した後、４時間かけて室温に戻した。その後、瑪瑙乳鉢で粉砕して、ＹＣｌ₃：Ｈｏ³⁺の式で表わされる緑色系発光蛍光体を得た。この緑色系発光蛍光体を実施例２の緑色系発光蛍光体とした。

そして、上記のようにして得られた実施例２の緑色系発光蛍光体について励起スペクトルを調査した。その結果を図２に示す。図２に示すように、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光の励起強度が大きく、実施例２の緑色系発光蛍光体は４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光によって最も励起されていることが確認された。実施例１および実施例２の緑色系発光蛍光体について、波長４６０ｎｍ近傍に励起スペクトルが存在する理由としては、従来の酸化物蛍光体に比べて無輻射遷移確率が小さいため、発光に寄与する励起エネルギよりも長波長域で励起スペクトルを持つという本発明の緑色系発光蛍光体の特性があるためと考えられる。なお、図２において、縦軸は励起強度（ａ．ｕ．）を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示している。

また、実施例１の緑色系発光蛍光体および実施例２の緑色系発光蛍光体をそれぞれ別々のエポキシ樹脂中に入れた後、エポキシ樹脂を攪拌することによって、エポキシ樹脂中に実施例１の緑色系発光蛍光体および実施例２の緑色系発光蛍光体をそれぞれ均一に拡散させた。そして、ダイボンディング用フレームのカップ上に青色系発光素子を電気的に接続し、ボンディングワイヤによって青色系発光素子とワイヤボンディング用フレームとを電気的に接続した部材の一部を、上記の実施例１および実施例２の緑色系発光蛍光体がそれぞれ混ぜ込まれたエポキシ樹脂中に浸漬させて、エポキシ樹脂をモールドすることによって、実施例１の緑色系発光蛍光体がエポキシ樹脂中に分散された実施例１の白色光発光装置および実施例２の緑色系発光蛍光体がエポキシ樹脂中に分散された実施例２の白色光発光装置をそれぞれ作製した。

そして、実施例１および実施例２の白色光発光装置のそれぞれの青色系発光素子に電流を注入し、青色系発光素子から４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を発光させた。これにより、実施例１の白色光発光装置においては実施例１の緑色系発光蛍光体から緑色系の光が発光し、実施例２の白色光発光装置においては実施例２の緑色系発光蛍光体から緑色系の光が発光した。

図３に、実施例１および実施例２のそれぞれの緑色系発光蛍光体から発光した緑色系の光の発光スペクトルを示す。なお、図３において、縦軸は発光強度（ａ．ｕ．）を示し、横軸は実施例１および実施例２のそれぞれの緑色系発光蛍光体から発光した緑色系の光の波長（ｎｍ）を示している。また、表１に、実施例１および実施例２のそれぞれの緑色系発光蛍光体から発光した緑色系の光の発光強度の値を示す。なお、表１に示す発光強度の値は、実施例１の緑色系発光蛍光体の発光強度を１としたときの相対値で表わされている。

図３に示す結果から、実施例１の緑色系発光蛍光体および実施例２の緑色系発光蛍光体から発光した緑色系の光はそれぞれ５２５ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長を有することが確認された。

また、図３に示すように、実施例１および実施例２の緑色系発光蛍光体はそれぞれ付活剤にｆ−ｆ遷移を利用するＨｏ³⁺が用いられていることから、緑色系の光の発光がシャープであり、緑色系の光の色純度が高いことも確認された。

また、図３に示すように、実施例１および実施例２の緑色系発光蛍光体から発光された緑色系の光においては、特許文献２に記載の緑色系発光蛍光体と比べて青色系の発光および赤色系の発光が混ざっている量が低減できていることから、緑色系の光としての演色性も向上していることが確認された。

さらに、表１に示すように、焼成を２回行なうことにより作製された実施例２の緑色系発光蛍光体の発光強度は、焼成を１回行なうことにより作製された実施例１の緑色系発光蛍光体の発光強度の１．３８倍であり、焼成を２回行なうことによって、緑色系発光蛍光体の発光強度が向上することも確認された。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

色純度および演色性に優れた緑色系の光を発光可能な緑色系発光蛍光体、その緑色系発光蛍光体の製造方法およびその緑色系発光蛍光体を用いた白色光発光装置を提供する。

本発明の白色光発光装置の好ましい一例の構成を示す模式図である。実施例２の緑色系発光蛍光体の励起スペクトルを示す図である。実施例１および実施例２のそれぞれの緑色系発光蛍光体から発光した緑色系の光の発光スペクトルを示す図である。

符号の説明

１白色光発光装置、２ダイボンディング用フレーム、２ａカップ、３青色系発光素子、４ワイヤボンディング用フレーム、５ボンディングワイヤ、６ａ赤色系発光蛍光体、６ｂ緑色系発光蛍光体、７樹脂、７ａエポキシ樹脂、８ａ青色系の光、８ｂ赤色系の光、８ｃ緑色系の光。

Claims

４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を照射することにより５２５ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長の光を発光する緑色系発光蛍光体であって、マトリックスとして塩化イットリウムを含み、付活剤としてＨｏ ³⁺を含む、緑色系発光蛍光体。
請求項１に記載の緑色系発光蛍光体を製造する方法であって、前記マトリックスの原料となるマトリックス原料と前記付活剤の原料となる付活剤原料とを含む混合物について第１回目の焼成をする工程と、前記第１回目の焼成後の前記混合物を粉砕して第２回目の焼成をする工程と、を含む、緑色系発光蛍光体の製造方法。
前記第１回目の焼成は８２０℃以上９２０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれ、前記第２回目の焼成は７５０℃以上８５０℃以下の温度で１時間以上３時間以下加熱することにより行なわれることを特徴とする、請求項２に記載の緑色系発光蛍光体の製造方法。
４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光を発光する青色系発光素子と、４６０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長の光が照射されることによって５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長の光を発光する赤色系発光蛍光体と、請求項１に記載の緑色系発光蛍光体と、を備えた、白色光発光装置。